Экспериментальное исследование энергетических характеристик фоконов и модулей на их основе

Сложный путь лучей в фоконе при угловых отклонениях при­водит к формированию неравномерного поля облученности поверх­ности выхода. Теоретическим исследованиям энергетических харак­теристик параболоторических фоконов посвящены работы [5.2].

Светопропускание фоконов также зависит от ориентации на солнечный поток, что объясняется разными путями солнечных лучей при разных углах дефокусировок. Исследование светопропускания проводилось путём измерения суммарного светового потока на вы­ходном сечении методом калориметрирования (рис. 5.6). Анализ ре-

Рис. 5.6. Светопропускание фо — * і конов, изготовленных разными способами, в зависимости во от углов дефокусировки а, по­лученное методом калориметри — 60 рования: 1 — стеклянный фокон;

2 — алюминиевый фокон (метод выдавливания); 3 — алюминие — го

вый фокон (метод гальванопла-
‘ стики); все фоконы с параметри — <
ческими углами 26,5°

Рис. 5.7. Распределение плотности облучения выходного отверстия
стеклянного фонона (а) и алюминиевого фокона (б) при разных углах
ориентации к солнечному потоку (0°- «прицельное» положение)

зуяьтатов показывает, что точность изготовления отражающих стенок фокона и состояние поверхности (класс чистоты) существенно сказы­вается на характере распределения облучённости выходной поверх­ности: наивысшая чистота и качество формы у фоконов, изготовлен­ных гальванопластикой (кривая 3), наихудшая поверхность у давлен­ных фоконов с электрополированной поверхностью (кривая 2).

Исследование на распределения плотности излучения на по­верхности выхода фоконов, где установлены СЭ, проводилось путём сканирования поверхности выхода точечным фотоэлектрическим датчиком диаметром 1 мм, при этом фокон, установленный на пово­ротном устройстве, по разному ориентировался по отношению к солнечному излучению. Результаты приведены на рис. 5.7.

Фокон на поворотном стенде устанавливался по отношению к направлению на Солнце с соответствующими углами дефокусиров­ки и в каждом положении поперёк выходного отверстия проводился датчик по диаметру, при этом фиксировались его показания, предва­рительно тарированные на прямом солнечном излучении.

Острые микровыбросы концентрации на стеклянном фоконе объясняются тем, что стеклянная поверхность фокона, изготовлен­ного методом выдувания, имеет кольцевую разнотолщинность, что приводит к локальным микроконцентрациям.

Характер выработки энергии фотоэлектрическим модулем на основе стеклянного фокона с а = 26,6° представлен на рис. 5.8.

Рис. 5.9. Фотоэлектрическая установка на основе стеклянных фоконов пиковой электрической мощностью 150 Вт

По результатам этого эксперимента можно сделать следую­щие выводы:

1.Облучённость приёмника излучения крайне неравномерна, что отрицательно сказывается на работе СЭ, в данном случае ло­кальная концентрация достигла значений более 12.

2. Концентрация при крайнем параметрическом угле носит характер пикового скачка.

На основе стеклянных фоконов с а=24° была изготовлена фо­тоэлектрическая установка пиковой мощностью 150 Вт (рис. 5.9). Слежение за положением Солнца проводилось дискретно через каж­дые 2 часа.